Формула Ньютона – Лейбніца.
Якщо функція (16) є первісною для f(x), а функція F(x) будь - яка первісна для f(x), то справджується рівність
де С – довільна стала. Замість х підставимо в цю рівність а. Тоді
, звідси
Отже,
Поклавши в цій рівності x=b, дістанемо формулу Ньютона - Лейбніца
(18)
(тут замість t взято x).
Формула (18) виражає зв’язок між визначеним і невизначеним інтегралами, вона дає також змогу досить просто обчислювати визначений інтеграл від неперервної функції. Справді, якщо для f(x) відома яка - небудь первісна F(x), то визначений інтеграл дорівнює різниці двох значень первісної: при х=а і при х=b. Зокрема для тих функцій, невизначені інтеграли від яких беруться в скінченному вигляді, визначені і інтеграли можна можна обчислювати за допомогою формули (18).
Формулу Ньютона - Лейбніца записують ще так:
.
ПРИКЛАД
Обчислити визначені інтеграли:
а) б)
Р о з в ’ я з а н н я. Підінтегральні функції в кожному визначеному є функції, неперервні на відповідних відрізках. Тому для їх обчислення можна застосувати формулу Ньютона - Лейбніца.
а) Однією з первісних функцій для функції є
. Отже,
.
б) Знайдемо будь - яку первісну для функції xlnx. Інакше кажучи, знайдемо
невизначений інтеграл (з точністю до довільної сталої)
.
Для знаходження цього інтеграла скористаємося формулою інтегрування частинами:
,
,
,
;
.
Тоді .